Skip to main content
header

تجربة منزليّة – برغي أرخميدس

ماذا نرى؟

عصا خشبيّة تلتفّ حولها قطعة من الورق المقوّى بانحدار، والّتي تكوّن سلسلة لولبيّة. العصا موجودة داخل قنّينة من البلاستيك الشّفاف. القنّينة موجودة داخل وعاء ومغمورة بحبّات الأرُز. عندما نقوم بإدارة العصا فإنّ الأرز في الوعاء "يتسلّق" على المنحدرات اللّولبية على طول الأسطوانة.
                
              برغي أرخيميدس


 الأدوات اللّازمة:

  • عصا خشبيّة بطول 30-40 سنتيمترًا وذات قطر طوله سنتيمتر واحد.
  • ورق مقوّى (من علبة أحذية، مثلا).
  • شريط لاصق
  • قنّينة بلاستيكيّة شفافة ذات قطر متساوٍ على طول ارتفاعها (قدر الإمكان).
  • مقصّ
  • شفرة قصّ
  • وعاءان (بحجمين مختلفين، بحيث يكون الوعاء الأكبر أعمق من الأصغر)
  • قلم رصاص
  • مسطرة


طريقة العمل

  1. خذوا القنّينة البلاستيكيّة الشّفافة بعد أن غسلتموها وجفّفتموها جيّدًا. على القنّينة أن تكون ملساء (بدون نتوءات أو انثناءات) وشفّافة كي تستطيعوا أن تراقبوا ما يحدث داخلها. من المفضّل أن تزيلوا البطاقة اللاصقة من القنّينة بمساعدة الماء السّاخن أو الكحول أو بعض البنزين (لا تستخدموا الماء المغلي أو الأسيتون لأنّهما قد يشوّهان أو يذيبان القنّينة).

  2. قُصّوا الجزء السّفليّ والعلويّ من القنينة، كي تحصلوا على إسطوانة شفّافة ذات قطر مُتساوٍ.                     חיתוך הבקבוק

  3. أُرسموا 6 دوائر على الورق المُقوّى بواسطة الأسطوانة الّتي حصلتم عليها.

                    שרטוט העיגולים

  4. قصّوا الدّوائر. خلال القصّ، إلزموا الجهة الداخليّة للخط الّذي رسمتموه، كي تكون الدّوائر النّاتجة ذات قطر أصغر بقليل من قطر الأسطوانة.

                  גזירת העיגול

  5. ثبّتوا العصا فوق مركز كل دائرة، وارسموا حول قاعدتها دائرة صغيرة.

  6. ارسموا خطًا مستقيمًا من مركز الدّائرة الكبرى حتّى طرفها (نصف قطر).
                               שרטוט

  7. قصّوا نصف القطر على طوله، وقصّوا كذلك الدّائرة الصّغرى، كي يبقى لديكم في النّهاية قرصًا ذا ثقب دائري في مركزه وشق على طول نصف قطره.
                                  גזירה

  8. ضعوا الأقراص واحد فوق الآخر بحيث تكون الشّقوق فوق بعضها بالضّبط.

  9. ألصقوا كلّ قرص بالقرص الّذي يليه على طول الشّق. انتبهوا لأن تقوموا بإلصاق الجانب الأيمن من القرص الأعلى إلى الجانب الأيسر من القرص الأسفل. في النّهاية سوف تحصلون على مسار لولبي أو حلزوني متواصل. من المهم أن تتواجد كل الدّوائر الدّاخلية فوق بعضها البعض بالضّبط.

                          הדבקת הדיסקיות

  10. أدخلوا العصا الخشبية من خلال الدّوائر الدّاخليّة للشكل اللّولبي. أبعدوا الأقراص عن بعضها البعض كي يمتد المسار اللّولبي على طول العصا.

  11. ألصقوا أطراف المسار اللّولبي إلى العصا بواسطة الشّريط اللاصق. لقد حصلتم على برغي.

  12. أدخلوا البرغي إلى الأسطوانة البلاستيكيّة.
                          בורג

  13. املأوا الوعاء الصّّغير بالأرزّ واغمروا الجزء السّفلي من البرغي داخل الأرز.

  14. ضعوا الوعاء الآخر بجوار الجزء الأعلى من البرغي (إذا لم تكن أطراف الوعاء عالية بما فيه الكفاية، يمكنكم رفع الوعاء بواسطة وضع كتاب تحته).

  15. لفّوا العصا الخشبية. سترون أنّ الأرز يبدأ بـ"تسلّق" المسار اللّولبي حتّى يصل إلى نهايته ويسقط في الوعاء الكبير.
     

ماذا أيضاً؟

إفحصوا مختلف الأجهزة المنزليّة وحاولوا استيضاح ما إذا كانت تحتوي على البراغي. فكّروا بطريقة ما لتحسين البرغي كي تكون العمليّة أسهل.

أين العلم في هذا؟

إنّ المطرقة والمسمار والمقصّ ومفتاح العبوات كلّها أدوات أو أجهزة بسيطة "يحرّكها" الإنسان. تساعد هذه الأدوات من يستخدمها على القيام بأعمال معيّنة. كثيرًا ما تحتوي الأجهزة المعقّدة على عدد أجهزة أكثر بساطة. ويقوم محرّكٌ، بشكل عام، بتشغيل هذه الأجهزة. البرغي عبارة عن جهاز بسيط. فهو يتألّف من سطح منحدر ملفوف حول أسطوانة لينتج سلسلة لولبيّة على طول الأسطوانة. في البرغي المُسمّى برغي أرخميدس، تدفع هذه السّلسلة المادّة الموجودة بين أجزائها المختلفة إلى أعلى. في المتحف يُعرَض برغي أرخميدس الّذي يقوم برفع الطّابات إلى الأعلى، ولكن قد نستخدمه كذلك لرفع المياه أو الحبيبات المختلفة أو حتّى الحجارة. الوكمباين (وهو جهاز يدمج ما بين عمليّة الحصد وتجميع ما حُصِد وفصل البذور عن الزؤان) هو مثال على جهاز معقّد يُشغّله محرّك، ويتألّف هذا الجهاز من عدّة براغي أرخميدس (وهي أجهزة بسيطة). تمرّر هذه البراغي بذور المحاصيل من مكان إلى آخر بواسطة الفتحات الّتي "تنسكب" منها البذور.

برغي أرخميدس في المتحف

برغي أرخميدس معروض في المتحف في قسم "نَلمِس الماء".

يدعى هذا البرغي "برغي أرخميدس" على اسم مخترعه الذي عاش في القرن الثّالث قبل الميلاد. ويُعتبر البرغي من أولى مضخّات المياه الّتي طُوّرت للريّ والتي استخدمت لرفع الماء وأيضًا لتحريكه أفقيًا (قنوات أفقيّة). يستخدم برغي أرخميدس إلى يومنا هذا: إنّ البرغي المعروض في المتحف كان جزءًا من مضخّة للشركة القطرية للمياه، حيث استُخدم لضخّ مياه المجاري.
تكمن فائدة المضخّة المبنيّة على هذا الأساس في كونها قادرة حتّى على ضخّ المياه المتّسخة، كتلك المخلوطة بالتّراب والحجارة أو حتّى القطع الصخريّة.

Date Created: 21/11/12
Date Updated: 12/12/12